含分布式电源的主动配电网重构研究

配电网重构是指在满足一定约束的前提下,通过改变网络开关的开合状态来改变配电系统的拓扑结构和运行状态,以达到降低系统网络损耗、提高电能质量等目标的一种优化运行手段。分布式电源的大量接入使配电网从无源网络变成了有源网络,单向潮流变成了多向潮流,高渗透率DG出力的大幅度波动带来了配电网的网损和电能质量的大幅变化,传统配网侧的调压等控制手段不足以应对高渗透率DG对其产生的冲击,因此研究含分布式电源的主动配电网重构具有重要意义。首先在主动配电网潮流计算方面,本文建立了含分布式电源的主动配电网潮流计算模型,并使用该模型通过实验分析了分布式电源对配电网网损的影响。其次在主动配电网静态重构方面,本文提出了一种含多类DG的多目标配电网静态重构模型。在重构时采用了基于Pareto准则的多目标二进制粒子群优化(Multi-Objective Binary Particle Swarm Optimization, MOBPSO)算法,对算法进行了三点改进：基于环的编码方式用以降低不可行解的产生概率；动态变化的惯性因子和异步变化的学习因子用以提高算法的调节适应能力；在最优粒子的更新方式上提出小生境共享机制和比例选择算子相结合的策略。本文还给出了一种根据决策者偏好信息,从优化解集中选择相应重构方案的评价机制。算例结果表明：改进的MOBPSO算法在寻优效率和稳定性上均有提升；本文所提模型、改进算法以及评价机制互相配合,能够为决策者提供一种有效的主动配电网静态重构方案。此外本文研究了DG出力不同和接入方式不同对配电网重构的影响并分析了产生上述影响的原因,总结了重构结果的变化规律。最后在主动配电网动态重构方面,本文提出了一种基于夹逼策略的主动配电网动态重构方法。该方法根据运行人员设定的重构次数,先对优化区间进行“列举”操作,初步确定出重构时刻及相应方案,然后对初步确定的重构时刻及方案进行夹逼操作,迭代调整出最终的优化方案。对含分布式电源的IEEE33节点配电系统进行了算例分析,验证了本文所提动态重构方法的可行性、有效性和全局收敛性。